專(zhuān)利名稱(chēng)：用于電纜的碳纖維復(fù)合芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電纜導(dǎo)線領(lǐng)域，特別是涉及一種用于電纜導(dǎo)線中的碳纖維復(fù)合芯。
背景技術(shù)：
目前，隨著電力需求的不斷增長(zhǎng)，電纜作為電能傳輸?shù)妮d體其需求量越來(lái)越大，對(duì)于電纜本身的要求也隨之提高。傳統(tǒng)的電纜導(dǎo)線多是采用鋼芯鋁絞線或鋼芯鋁合金導(dǎo)線，鋁導(dǎo)體輸送電，鋼芯承載傳遞的負(fù)荷，但是這些導(dǎo)線的重量大、電阻大，從而導(dǎo)致輸電費(fèi)用高，且運(yùn)行溫度低，不能適應(yīng)在高溫條件下的運(yùn)行。因此，原先使用鋼芯的電纜導(dǎo)線被使用復(fù)合芯的電纜導(dǎo)線所取代。使用復(fù)合芯的增強(qiáng)電纜，能夠適用于在較高溫度下工作，同時(shí)不受原先電纜中固有的電流工作極限的限制。參見(jiàn)申請(qǐng)?zhí)枮?01010239353. 9的實(shí)用新型專(zhuān)利“一種高性能碳纖維復(fù)合材料電纜芯及其制作方法”，其公開(kāi)了一種碳纖維復(fù)合材料電纜芯，包括承重芯和保護(hù)層，所述的保護(hù)層通過(guò)纏繞工藝包覆在所述的承重芯的外部，所述的承重芯為耐高溫力學(xué)性能環(huán)氧樹(shù)脂體系與碳纖維的復(fù)合物，所述的保護(hù)層為耐高溫耐候性能環(huán)氧樹(shù)脂體系與玻璃纖維的復(fù)合物，所述的承重芯的耐高溫力學(xué)性能環(huán)氧樹(shù)脂體系中選擇的環(huán)氧樹(shù)脂數(shù)量和類(lèi)別與所述的保護(hù)層的耐高溫耐候性能環(huán)氧樹(shù)脂體系中選擇的環(huán)氧樹(shù)脂數(shù)量和類(lèi)別不同。由此可看出現(xiàn)有的復(fù)合芯通常由承重芯和保護(hù)層兩層所組成。雖然由碳纖維復(fù)合物制成的復(fù)合芯具有較大的強(qiáng)度和剛度，但是仍然會(huì)存在以下缺點(diǎn)首先，碳纖維復(fù)合物的承重芯和保護(hù)層都是沿其長(zhǎng)度方向單向分布，其軸向的拉伸強(qiáng)度很好，但是其徑向的剪切力差；此外當(dāng)保護(hù)層采用含有碳纖維材料的復(fù)合物時(shí)，如該復(fù)合芯用于鋁導(dǎo)體的電纜中使用，與鋁相接觸的碳纖維容易將鋁質(zhì)導(dǎo)體進(jìn)行腐蝕，因此，目前復(fù)合芯的結(jié)構(gòu)依然存在缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種碳纖維復(fù)合芯，該復(fù)合芯能夠用于作為承載元件的任意一種電纜導(dǎo)線。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種用于電纜的碳纖維復(fù)合芯，包括芯體，所述的芯體包括承載體所述的承載體為沿同一長(zhǎng)度方向延伸的碳纖維絲所組成的碳纖維束，或者是碳纖維與環(huán)氧樹(shù)脂系的復(fù)合物；增強(qiáng)體所述的增強(qiáng)體為纏繞在所述的承載體外部的增強(qiáng)纖維，或者是增強(qiáng)纖維與環(huán)氧樹(shù)脂系的復(fù)合物；保護(hù)體所述的保護(hù)體包覆在所述的增強(qiáng)體外部，并且為除去碳纖維以外的其他增強(qiáng)纖維，或者是增強(qiáng)纖維與環(huán)氧樹(shù)脂系的復(fù)合物。優(yōu)選地，所述的增強(qiáng)體螺旋狀的纏繞在所述的承載體外部。[0012]優(yōu)選地，所述的增強(qiáng)體雙螺旋狀的纏繞在所述的承載體外部。優(yōu)選地，所述的增強(qiáng)纖維為碳纖維或者玻璃纖維或者芳綸纖維或者玄武纖維中的一種或組合。優(yōu)選地，所述的承載體為圓柱形，所述的保護(hù)體為圓環(huán)形，并且所述的承載體與保護(hù)體形成同心圓形。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果1、本實(shí)用新型通過(guò)增加增強(qiáng)體有效的提高了復(fù)合芯的徑向的剪切力；2、增強(qiáng)體纏繞不會(huì)影響復(fù)合芯的整體同心度；3、保護(hù)體采用非碳纖維的其他增強(qiáng)纖維，避免了保護(hù)體與鋁導(dǎo)體相接觸而對(duì)其產(chǎn)生的腐蝕。

附圖1為本實(shí)用新型的復(fù)合芯的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型中增強(qiáng)體的纏繞示意圖一；附圖3為本實(shí)用新型中增強(qiáng)體的纏繞示意圖二 ；附圖4為本實(shí)用新型的復(fù)合芯的制作方法流程圖。其中1、芯體；2、承載體；3、增強(qiáng)體；4、保護(hù)體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖舉一個(gè)實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述如圖1所示的一種用于電纜的碳纖維復(fù)合芯，包括芯體1，該芯體1包括如下三層所組成承載體2 承載體2為沿同一長(zhǎng)度方向拉伸的碳纖維絲所組成的碳纖維束，當(dāng)然，其材質(zhì)也可以是碳纖維與環(huán)氧樹(shù)脂系的復(fù)合物；增強(qiáng)體3 增強(qiáng)體3為纏繞在承載體2外部的增強(qiáng)纖維，該增強(qiáng)纖維可以是碳纖維或者玻璃纖維或者芳綸纖維或者玄武纖維等中的一種或組合，或者為增強(qiáng)纖維與環(huán)氧樹(shù)脂系的復(fù)合物，同時(shí)，增強(qiáng)體3的纏繞方式可以為螺旋形，如圖2所示；也可以為雙螺旋形，如圖3所示，當(dāng)然，其纏繞方式可以根據(jù)其實(shí)需要進(jìn)行調(diào)整；保護(hù)體4 保護(hù)體4包覆在增強(qiáng)體3的外部，并且為除去碳纖維以外的其他增強(qiáng)纖維，此處的增強(qiáng)纖維可以是玻璃纖維或者芳綸纖維或者玄武纖維等中的一種或組合，或者為增強(qiáng)纖維與環(huán)氧樹(shù)脂系的復(fù)合物，這樣，當(dāng)該芯體1用于鋁導(dǎo)體的電纜中時(shí)，不會(huì)存在有碳纖維與鋁導(dǎo)體直接接觸而對(duì)鋁導(dǎo)體產(chǎn)生腐蝕。有上述的承載體2、增強(qiáng)體3、保護(hù)體4三層所組成的復(fù)合芯，其中承載體2為圓柱形，保護(hù)體4為圓環(huán)形，承載體2與保護(hù)體4形成同心圓形，芯體1的直徑范圍可以在6 12mm間進(jìn)行選擇。這樣，增加了增強(qiáng)體3的復(fù)合芯提高了其整體在徑向上的剪切力。以下具體闡述下該復(fù)合芯的制作方法，其中以承載體2為碳纖維，增強(qiáng)體3為玻璃纖維，保護(hù)體4也為玻璃纖維為例，該方法包括以下步驟，如圖4所示(1)、將碳纖維絲在紗架上設(shè)置好后引出，進(jìn)入浸膠區(qū)進(jìn)行浸膠后壓制成碳纖維束，制成承載體2，浸膠區(qū)的膠體可以選擇環(huán)氧樹(shù)脂中耐高溫力學(xué)性能的環(huán)氧樹(shù)脂系；(2)、將碳纖維絲在紗架上設(shè)置好后引出，進(jìn)行浸膠后，將其螺旋形的纏繞在承載體2上，形成一層增強(qiáng)體3，浸膠區(qū)的膠體可以選擇環(huán)氧樹(shù)脂中耐高溫力學(xué)性能的環(huán)氧樹(shù)脂系；(3)、對(duì)纏繞有增強(qiáng)體3的承載體2進(jìn)行玻璃纖維的包覆，此處的玻璃纖維可選用步驟(2)中所引出后浸膠的玻璃纖維，形成承載體2、增強(qiáng)體3以及保護(hù)體4共三層的芯體1 ；(4)、將芯體1進(jìn)行充分的固化，制成最后的復(fù)合芯；(5)、將復(fù)合芯通過(guò)收線盤(pán)進(jìn)行收線。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于電纜的碳纖維復(fù)合芯，包括芯體，其特征在于所述的芯體包括承載體所述的承載體為沿同一長(zhǎng)度方向延伸的碳纖維絲所組成的碳纖維束，增強(qiáng)體所述的增強(qiáng)體為纏繞在所述的承載體外部的增強(qiáng)纖維，保護(hù)體所述的保護(hù)體包覆在所述的增強(qiáng)體外部，并且為除去碳纖維以外的其他增強(qiáng)纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電纜的碳纖維復(fù)合芯，其特征在于所述的增強(qiáng)體螺旋狀的纏繞在所述的承載體外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電纜的碳纖維復(fù)合芯，其特征在于所述的增強(qiáng)體雙螺旋狀的纏繞在所述的承載體外部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電纜的碳纖維復(fù)合芯，其特征在于所述的增強(qiáng)纖維為碳纖維或者玻璃纖維或者芳綸纖維或者玄武纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電纜的碳纖維復(fù)合芯，其特征在于所述的承載體為圓柱形，所述的保護(hù)體為圓環(huán)形，并且所述的承載體與保護(hù)體形成同心圓形。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于電纜的碳纖維復(fù)合芯，包括為沿同一長(zhǎng)度方向延伸的碳纖維絲組成的碳纖維束或者是碳纖維與環(huán)氧樹(shù)脂系的復(fù)合物的承載體；纏繞在承載體外部的增強(qiáng)纖維，或者是增強(qiáng)纖維與環(huán)氧樹(shù)脂系的復(fù)合物的增強(qiáng)體；包覆在增強(qiáng)體外部，為除去碳纖維以外其他增強(qiáng)纖維，或者是增強(qiáng)纖維與環(huán)氧樹(shù)脂系的復(fù)合物的保護(hù)體。本實(shí)用新型通過(guò)增加增強(qiáng)體有效的提高了復(fù)合芯的徑向的剪切力；增強(qiáng)體纏繞不會(huì)影響復(fù)合芯的整體同心度；保護(hù)體采用非碳纖維的其他增強(qiáng)纖維，避免了保護(hù)體與鋁導(dǎo)體相接觸而對(duì)其產(chǎn)生的腐蝕。
文檔編號(hào)H01B7/18GK202178097SQ20112011073
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者褚衛(wèi)豐 申請(qǐng)人:江蘇澳盛復(fù)合材料科技有限公司